JP2008105875A - 一酸化炭素濃度を低減する方法および燃料電池システム - Google Patents
一酸化炭素濃度を低減する方法および燃料電池システム Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】触媒としてアルミナ、シリカ、ジルコニアおよびチタニアから選ばれる少なくとも1種を含む無機酸化物からなる担体に少なくともRuを担持した触媒を用い、かつ生成ガス中の一酸化炭素濃度が10volppm以上になった時点で、原料ガスの流通方向を逆転させることにより、長期に渡って一酸化炭素濃度を低減することが可能となった。
【選択図】図1
Description
これに対し化学的な方法はより現実的な方法である。化学的方法としては、一酸化炭素をメタン化する方法、酸化して二酸化炭素に転化する方法などが考えられる。また、前段でメタン化し、後段で酸化する二段階処理方法も提案されている(特許文献1参照)。
すなわち、本発明は、水素および一酸化炭素を含有する原料ガスと触媒を接触させて原料ガス中の一酸化炭素を選択的に酸化して原料ガス中の一酸化炭素濃度を低減する方法において、触媒としてアルミナ、シリカ、ジルコニアおよびチタニアから選ばれる少なくとも1種を含む無機酸化物からなる担体にRuを担持した触媒を用い、かつ生成ガス中の一酸化炭素濃度が10volppm以上になった時点で、原料ガスの流通方向を逆転させることを特徴とする一酸化炭素濃度の低減方法に関する。
また本発明は、原料ガスが、炭化水素、アルコールまたはエーテルを改質反応および水性ガスシフト反応することにより得られたものであることを特徴とする前記記載の方法に関する。
また本発明は、原料ガス中の一酸化炭素濃度が0.1〜2vol%であることを特徴とする前記記載の方法に関する。
また本発明は、酸化反応後の生成ガス中の一酸化炭素濃度が100volppm以下であることを特徴とする前記記載の方法に関する。
また本発明は、前記記載の装置から得られた高濃度水素含有ガスを陰極側燃料として供給することを特徴とする燃料電池システムに関する。
本発明において用いる触媒は、アルミナ、シリカ、ジルコニアおよびチタニアから選ばれる少なくとも1種を含む無機酸化物からなる担体に、Ruを担持した触媒、またはアルミナ、シリカ、ジルコニアおよびチタニアから選ばれる少なくとも1種を含む無機酸化物からなる担体に、Pt、Pd、Au、RhおよびIrから選ばれる少なくとも1種の金属とRuを担持した触媒である。
外率0.25質量%のRuがγ―アルミナに担持された触媒を触媒Aとし、外率0.01質量%のPtと0.25質量%のRuがγ―アルミナに担持した触媒を触媒Bとする。
各触媒24ccをそれぞれ反応管に充填し、水素気流中、350℃で1時間還元した後、一酸化炭素除去反応評価を行った。試験ガスとしては、灯油を水蒸気改質し、水性ガスシフト反応して得られた原料ガスに酸素を加えたものを用いた。試験ガス中の組成は、水素58vol%、一酸化炭素0.5vol%、二酸化炭素18vol%、酸素0.5vol%、水21vol%であり、反応評価条件は常圧、GHSV=5,000h−1 である。
触媒Aを用い、酸素以外の試験ガスを流通させた状態で、触媒層温度を75℃にする。続いて酸素を導入し、1時間後に酸素の導入を中止する。この操作を1回とし、これを繰り返す。反応生成ガスの一酸化炭素濃度が10volppmを越えるまでの回数を求める。結果を表1に示す。
反応生成ガスの一酸化炭素濃度が10volppmを越えた時、ガス流通方向を逆転させて反応を継続し、再び反応生成ガスの一酸化炭素濃度が10volppmを越えるまでの積算回数を求める以外、比較例1と同様の操作を行った。結果を表1に示す。
触媒Bを用い、酸素導入前の触媒層温度を90℃にする以外、比較例1と同様の操作を行った。結果を表1に示す。
触媒Bを用い、酸素導入前の触媒層温度を90℃にする以外、実施例1と同様の操作を行った。結果を表1に示す。
実施例1の一酸化炭素濃度低減方法を用いて得られた生成ガスを図1の固体高分子形燃料電池アノード極12に導入して発電を行ったところ正常に作動した。
実施例2の一酸化炭素濃度低減方法を用いて得られた生成ガスを図1の固体高分子形燃料電池アノード極12に導入して発電を行ったところ正常に作動した。
2 水ポンプ
3 燃料タンク
4 燃料ポンプ
5 脱硫器
6 気化器
7 改質器
8 空気ブロアー
9 高温シフト反応器
10 低温シフト反応器
11 選択酸化反応器
12 アノード
13 カソード
14 固体高分子電解質
15 電気負荷
16 排気口
17 固体高分子形燃料電池
18 加温用バーナー
19,20 流通方向切り替えバルブ
Claims (8)
- 水素および一酸化炭素を含有する原料ガスと触媒を接触させて原料ガス中の一酸化炭素を選択的に酸化して原料ガス中の一酸化炭素濃度を低減する方法において、触媒としてアルミナ、シリカ、ジルコニアおよびチタニアから選ばれる少なくとも1種を含む無機酸化物からなる担体にRuを担持した触媒を用い、かつ生成ガス中の一酸化炭素濃度が10volppm以上になった時点で、原料ガスの流通方向を逆転させることを特徴とする一酸化炭素濃度の低減方法。
- 水素および一酸化炭素を含有する原料ガスと触媒を接触させて原料ガス中の一酸化炭素を選択的に酸化して原料ガス中の一酸化炭素濃度を低減する方法において、触媒としてアルミナ、シリカ、ジルコニアおよびチタニアから選ばれる少なくとも1種を含む無機酸化物からなる担体に、Pt、Pd、Au、RhおよびIrから選ばれる少なくとも1種の金属とRuを担持した触媒を用い、かつ生成ガス中の一酸化炭素濃度が10volppm以上になった時点で、原料ガスの流通方向を逆転させることを特徴とする一酸化炭素濃度の低減方法。
- 酸素と原料ガス中の一酸化炭素の比がモル比で0.5〜3であることを特徴とする請求項1または2に記載の方法。
- 原料ガスが、炭化水素、アルコールまたはエーテルを改質反応および水性ガスシフト反応することにより得られたものであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
- 原料ガス中の一酸化炭素濃度が0.1〜2vol%であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
- 酸化反応後の生成ガス中の一酸化炭素濃度が100volppm以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
- 請求項1〜6に記載の方法により原料ガス中の一酸化炭素濃度を低減し、高濃度水素含有ガスを製造する装置。
- 請求項7に記載の装置から得られた高濃度水素含有ガスを陰極側燃料として供給することを特徴とする燃料電池システム。
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---|---|---|---|---|
JPH054026A (ja) * | 1991-06-27 | 1993-01-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 有害成分加熱浄化装置 |
JP2005008479A (ja) * | 2003-06-18 | 2005-01-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 水素生成装置、水素生成装置の運転方法および燃料電池システム |
WO2005005313A1 (ja) * | 2003-07-14 | 2005-01-20 | Toshiba Fuel Cell Power Systems Corporation | 燃料処理装置及びその方法 |
JP2005116311A (ja) * | 2003-10-07 | 2005-04-28 | Hitachi Ltd | 一酸化炭素除去用触媒の劣化評価手段を備えた燃料電池システム及びその運転方法 |
JP2006282470A (ja) * | 2005-04-01 | 2006-10-19 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 水素燃料供給システム |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH054026A (ja) * | 1991-06-27 | 1993-01-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 有害成分加熱浄化装置 |
JP2005008479A (ja) * | 2003-06-18 | 2005-01-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 水素生成装置、水素生成装置の運転方法および燃料電池システム |
WO2005005313A1 (ja) * | 2003-07-14 | 2005-01-20 | Toshiba Fuel Cell Power Systems Corporation | 燃料処理装置及びその方法 |
JP2005116311A (ja) * | 2003-10-07 | 2005-04-28 | Hitachi Ltd | 一酸化炭素除去用触媒の劣化評価手段を備えた燃料電池システム及びその運転方法 |
JP2006282470A (ja) * | 2005-04-01 | 2006-10-19 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 水素燃料供給システム |
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